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离子能否共存的原因与判断方法           ★★★ 【字体:
离子能否共存的原因与判断方法
作者:佚名    论文来源:网络    点击数:    更新时间:2010-7-6

判断离子能否大量共存实际上就是判断离子之间能否反应,只要离子间相互反应,那么就不能大量共存。下面就离子能否共存的原因与判断方法归纳如下:

 一、常见的离子不能大量共存的原因:

1)发生复分解反应生成难溶物、挥发性物质和难电离物质时不能大量共存。如:

若阴阳离子能相互结合生成难溶物或微容物性盐,就不能大量共存。如常见的Ba2+Ca2+ CO32SO32SO42PO43SiO32等;再如常见的Ag+ ClBrIPO43CO32SO42S2等。

弱碱的阳离子不能与OH大量共存。如常见的Fe2+Fe3+Cu2+NH4+Ag+Mg2+Al3+Zn2+等与OH不能大量共存。

弱酸根阴离子不能与H+ 大量共存。如常见的CH3COOFCO32SO32S2PO43等与H+ 不能大量共存。

弱酸的酸式阴离子与H+ OH不能大量共存。如常见的HCO3HSO3HSH2PO4HPO42等既不能与H+ 大量共存也不能与OH大量共存。

2)若离子间能发生氧化还原反应,也不能大量共存。如:

在酸性条件下,MnO4具有较强的氧化性,与常见的ClBrIS2等能发生氧化还原反应,而不能大量共存;同样,NO3在酸性条件下也具有较强的氧化性,与BrIS2Fe2+SO32等不能大量共存。

在中性条件下,NO3IFe2+ 等可以大量共存。

无论是在酸性或碱性条件下,ClO都具有氧化性,与常见的还原性离子如IFe2+S2SO32等均不能大量共存。

3)若阴、阳离子间发生“双水解”反应,有的促进反应进行,不能大量共存。常见的能发生“双水解”反应离子归纳如下:

Al3+HSSCO32HCO3AlO2SiO32ClO等;

Fe3+CO32HCO3AlO2ClO等;

NH4+AlO2SiO32等;

发生“双水解”反应时,由于水解彻底,可用“===”连接反应物和产物,水解生成的难容物或挥发性物质要加沉淀符号“”或气体反符号“”。例如FeCl3NaHCO3溶液混合的离子反应方程式为:

Fe3+ + 3HCO3 === Fe(OH)3 + 3CO2↑,该类反应要注意电荷守恒。

NH4+CH3COOCO32+Mg2+HCO3等组合中,虽然两种离子都能水解且相互促进,但总的水解程度很小,它们在溶液中可以大量共存,但加热就不能了。

4)若离子间能形成络合物,那么就不能大量共存。如Fe3+ SCN之间就非常容易络合,因而不能大量共存。

二、离子共存的判断方法:

所谓的几种离子在同一溶液中能否共存,就是指离子之间不发生任何的反应,解决这类问题,一定要注意题目中的前提条件,现归纳如下:

1)要看清题目的问法,如“能大量共存”、“不能大量共存”还是“可能大量共存”等等。

2)弄清题目的限定条件,如:

① 限定溶液的颜色,若题目限定是无色透明的,则一定没有Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4(紫色)等离子;还要注意“透明”不是“无色”。

限定溶液酸碱性,

a.“在强酸性(或pH1)溶液中”,就是含有大量的H+,应把H+ 考虑在内,OH及弱酸根离子都不能大量共存。

b.强碱性(或pH14)溶液中”,就是含有大量的OH,应把OH考虑在内,H+及弱碱阳离子都不能大量共存。

c.在由水电离出c(H+) 1×1010 mol/L的溶液中,或在由水电离出c(OH) 1×1010 mol/L的溶液中”能大量共存的,就是说在酸或碱性条件下均能大量共存的离子组;

d.“在与Al反应能产生H2的溶液中”,其实就是说在酸或碱性条件下的溶液中;

e.“能溶解Al2O3Al(OH)3的溶液”,就是含有大量的H+ OH的溶液其实就是说在强酸或强碱性条件下的溶液中;

③ 限定反应类型

“因氧化还原反应……”,即只考虑离子间的氧化还原反应;

④限定溶液中已存在的离子

如“溶液中已存在Fe3+Cl”,则OHSCNAg+ 等离子不能大量共存。

【例题1下列各组离子,在强酸性溶液中能大量共存并且溶液为无色透明的离子组是(    .

A. NH4+Al3+SO42NO3        B. K+Na+AlO2NO3

C. K+NH4+MnO4SO42        D. K+Na+NO3HSO3

解析:B选项中的AlO2在强酸性条件下不能存在,发生反应:

H+ + AlO2+ H2O === Al(OH)3C选项中MnO4为紫色;D选项中,HSO3在强酸性条件下生成H2SO3并被HNO3氧化成H2SO4

答案:A

【例题2下列各组离子,在强碱性溶液中能大量共存的离子组是(    .

A. ClAlO2IS2         B. K+Na+NH4+Ba2+

C. ClBrCO32S2        D. HCO3SO42SO32NO3

解析:在强酸性条件下c(OH)较大,A选项中离子不能反应,故可以大量存在;B选项中发生反应:NH4+ + OH===  NH3·H2O C选项中离子不能反应,故可以大量存在;D选项中,HCO3在强碱性条件下生成CO32因而不能大量共存。

答案:AC

【例题3下列各组离子,因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组是(    .

A. Na+OHSO42H2PO4   B. Fe2+Fe3+SO42Cl

C. ClH+Na+S2O32        D. Na+Cu2+S2SO42

解析:AD选项不能大量共存,但不是氧化还原反应;B选项可以大量共存;只有C选项符合题意。

答案:C

【例题4下列各组离子,在溶液中一定能大量共存的是(    .

A. 使酚酞变红的溶液:Na+ClSO42Fe3+

B. 使紫色石蕊变红的溶液:Fe2+Mg2+ClNO3

C. c(H+)1×1012 mol/L的溶液:K+Ba2+ClBr

D. 碳酸氢钠溶液:K+SO42ClH+

解析:A选项,碱性条件下Fe3+ 不能大量共存;B选项,Fe2+NO3H+发生氧化还原反应不能大量共存;D选项,HCO3H+不能大量共存。

答案:C

例题5】在溶液中下列离子能够大量共存的是(    .

A. 无色溶液中:Na+ClNO3Fe2+

B. pH0的溶液中:Fe2+ClNO3HCO3

C. MnO4的溶液中:Fe3+NO3Mg2+SO42

D. Al反应能产生H2的溶液中Mg2+NO3ClK+

解析:注意题目中的隐含信息,A选项为无色溶液,Fe2+为浅绿色,故错误;B选项为强酸性溶液,NO3H+)具有强氧化性,与Fe2+不能大量共存,且H+HCO3也不能大量共存C选项中虽然含强氧化性的MnO4,但题组中的离子部不能被MnO4氧化,因此符合题意;D选项能与Al反应能产生H2的溶液可能呈强酸性,也可能呈强碱性,若为强酸性,由于有NO3Al反应不能产生H2,而是生成含低价氮的物质,若为强碱性,因为题组中含Mg2+,故也不能大量共存。

答案:C

论文录入:路风    责任编辑:路风 
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